あらすじ
ヒッグス粒子とは何かの鍵は真空にある。素粒子物理最大の謎に迫る。2009年、スイスのCERNで人類史上最大の加速器LHCが動き出した。そこでは質量が生まれる仕組みの鍵を握るヒッグス粒子の発見が期待される。しかし、それが見つかれば質量の起源の問題はすべて解決されるのか?質量が生まれる仕組みの理解には、特殊相対性理論や量子力学はもちろん、自発的対称性の破れなど現在の素粒子理論の基本的な考え方が総動員。※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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Posted by ブクログ
発行当時、スイスでの超大型の粒子加速器「LHC」の稼動が話題になっていたためか（偶発的にブラックホールが発生する可能性もある、などと騒がれました）、帯や背表紙では「ヒッグス粒子」が宣伝文句として用いられていますが、本書の要旨は題名どおり物質（素粒子）が質量を持つに至った原因を、ノーベル物理学賞受賞者の南部陽一郎氏の理論を主軸としながら解説することにあり、ヒッグス粒子やヒッグス場についての言及は多くありません。
非専門家向け解説書にしては比較的数式が容赦なく使われており、ド文系の私はそういった部分は表面だけなぞって深追いしませんでした。
ちなみに、パウリの排他律の解説（p170)で、筆者が「私も…いくら読んでもわかった気がしなかったものだ。白状しておくと、今になっても本当にちゃんと理解できたかどうか怪しいかも知れない」と記してくれたのは大変励みになりました。専門家ですらそうなんだと思うと、とたんに難解な部分を斜め読みするのが苦でなくなりました。
面白かったのはまさに粒子の質量獲得を解説した第3章から第6章にかけて（というか、それ以降、特に9～10章はあまり理解できませんでした）。以下、理解したと（自分では）思っていることのメモ。
・電子などの粒子はそれ自体磁場を生み出していることから、自転（スピン）していると考えられる。このスピンには右回りと左回りがある。
・この右回りと左回りのスピンをもつ粒子は、その素粒子が光速で運動しているのでない限り区別できない（カイラル対称性）。
・しかし、中性子・陽子・電子・ニュートリノに作用する「弱い力」はなぜか左巻き粒子のみ区別して作用する（パリティ対称性の破れ）。
・ということは、粒子は元来光速で運動できた（＝質量を持っていなかった）のだが、何らかの理由で質量を持つに至ったと考えられる。
・そこで真空を考える。真空は何もない空間ではなく、エネルギーが最低レベルに落ち込んだ状態。そこでは、粒子がペアを作って空間をぎっしり埋め尽くしながら全体として均質な最低エネルギー状態を生み出すことがある（ボース・アインシュタイン凝縮）。
・そこに光速で（＝質量を持たない）粒子が飛び込むと、粒子ペアにぶつかり次々に連鎖反応を起こし、結果として光速より速度が落ちた状態になる（＝質量を獲得する）。
